有机硅树脂(也称为聚硅氧烷)是一类由硅原子和氧原子交替连结组成骨架,不同的有机基团再与硅原子连结的聚合物的统称。有机硅树脂结构中既含有“有机基团”,又含有“无机结构”,这种特殊的组成和分子结构使它集有机物特性与无机物功能于一身。
有机硅树脂是高度交联的网状结构的聚有机硅氧烷,通常是用甲基三氯硅烷、二甲基二氯硅烷、苯基三氯硅烷、二苯基二氯硅烷或甲基苯基二氯硅烷的各种混合物,在有机溶剂如甲苯存在下,在较低温度下加水分解,得到酸性水解物。水解的初始产物是环状的、线型的和交联聚合物的混合物,通常还含有相当多的羟基。水解物经水洗除去酸,中性的初缩聚体于空气中热氧化或在催化剂存在下进一步缩聚,最后形成高度交联的立体网络结构。
水性树脂是水性涂料主体成分,体系中补充加入颜料及填料和有关助剂,便可形成水性涂料。水性树脂是指以水为介质的聚合物体系,分为水溶性树脂、水性散型树脂和水乳型树脂。其中,水溶性树脂为聚合物分子链经亲水基团(或适当的水性助剂)实现树脂在溶液中呈分子级分散,树脂多呈透明状。
水性树脂优势
(1)、环保性.水性涂料用水而不有机溶剂做稀释剂,因此不含有毒化学物质。(以往分散介质为有机溶剂,有机溶剂中含有有毒物质,完全挥发干净至少需要几十年,对于婴儿小孩及未出生的小孩的智力发育是有很大影响的,其中“游离TDI”还具有致癌的危险。)
(2)减少火灾风险:与溶剂型产品的易燃性相反,水性产品不易燃的防火性,有效减少火灾发生。
有机硅树脂主要作为绝缘漆(包括清漆、瓷漆、色漆、浸渍漆等)浸渍H级电机及变压器线圈,以及用来浸渍玻璃布、玻布丝及石棉布后制成电机套管、电器绝缘绕组等。用有机硅绝缘漆粘结云母可制得大面积云母片绝缘材料,用作高压电机的主绝缘。此外,硅树脂还可用作耐热、耐候的防腐涂料,金属保护涂料,建筑工程防水防潮涂料,脱模剂,粘合剂以及二次加工成有机硅塑料,用于电子、电气和国防工业上,作为半导体封装材料和电子、电器零部件的绝缘材料等。
硅树脂的固化交联大致有三种方式:一是利用硅原子上的羟基进行缩水聚合交联而成网状结构,这是硅树脂固化所采取的主要方式,二是利用硅原子上连接的乙烯基,采用有机过氧化物为触媒,类似硅橡胶硫化的方式:三是利用硅原子上连接的乙烯基和硅氢键进行加成反应的方式,例如无溶剂硅树脂与发泡剂混合可以制得泡沫硅树脂。因此,硅树脂按其主要用途和交联方式大致可分为有机硅绝缘漆、有机硅涂料、有机硅塑料和有机硅粘合剂等几大类。
有机硅树脂有长温自干型和高温固化型,为加速固化可加入少量二乙烯三胺或三乙烯四胺,漆膜逐步开始变硬就算开始固化,二乙烯三胺或三乙烯四胺只作为催干剂用量极少,最好经过实践确定其用量。高温固化一般在较低温度下使溶剂挥发,再在160-180度干燥,最后在220高温固化。 有机硅树脂是高度交联的网状结构的聚有机硅氧烷,通常是用甲基三氯硅烷、二甲基二氯硅烷、苯基三氯硅烷、二苯基二氯硅烷或甲基苯基二氯硅烷的各种混合物,在有机溶剂如甲苯存在下,在较低温度下加水分解,得到酸性水解物。水解的初始产物是环状的、线型的和交联聚合物的混合物,通常还含有相当多的羟基。水解物经水洗除去酸,中性的初缩聚体于空气中热氧化或在催化剂存在下进一步缩聚,最后形成高度交联的立体网络结构。
有机硅树脂按硅氧链节中硅原子上有机取代基的不同,基本上可以划分为聚烷基有机硅树脂、聚芳基有机硅树脂与聚烷基芳基有机硅树脂三大类。
聚甲基硅树脂
聚甲基硅树脂一般是由SiO3/2、CH3SiO3/2、(CH3)3SiO2/2、(CH)SiO1/2等硅氧烷链节组成的共聚物。采用每一个硅原子上只连有两个以下甲基的原料(如甲基三氯硅烷、二甲基二氯硅烷),可制得网状结构的聚甲基硅树脂,加热时能够转变为不溶不熔产物。聚甲基硅树脂耐热性高、抗氧化性强。将甲基硅树脂制成片状试样,在真空中加热550℃或在氢气流中加热至500℃也不会遭到破坏,并在长期内保持不熔;制成的云母压片加热至600~ 700℃几乎不发烟。树脂塑片在200℃条件下加热一年未引起破坏,在温度超过300℃时,其表面才缓缓地被空气中的氧所氧化。在超过最高工作温度时,树脂不会裂解成碳,其表面被氧化成硅酸酐。树脂还具有很高的电气性能,其对水亦不敏感,在100℃的水中煮30 min后性能变化不大。